KR101329038B1 - 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 스티어링 칼럼의 위치를 조정하기 위한 틸팅장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치는, 상기 스티어링 칼럼의 틸팅을 안내하는 가이드 슬롯을 구비하고, 상기 가이드 슬롯에는 제1 세레이션이 형성된 레이크 브라켓, 상기 제1 세레이션에 결합되는 제2 세레이션이 외주면에 형성된 돌기부와, 상기 돌기부에 연결되고 상면에는 제3 세레이션이 형성되고 하면은 상기 레이크 브라켓의 측면에 접촉하는 헤드부를 구비하고, 상기 돌기부와 상기 헤드부에는 상기 레이크 볼트가 관통하는 관통구멍이 형성된 제1 블록, 하면에는 상기 제3 세레이션에 착탈되는 제4 세레이션이 형성되고, 상면은 상기 틸팅 레버와 접촉 또는 이격되며, 상기 레이크 볼트가 관통하는 관통구멍이 형성된 제2 블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.

자동차, 틸팅장치, 스티어링 칼럼, 레이크 브라켓

Description

자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치 {An apparatus for tilting steering column of automobile}

본 발명은 자동차 스티어링 칼럼의 경사 각도를 조정하기 위한 틸팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 자동차의 진행방향을 조절하기 위한 조향장치가 필수적으로 장착되어 있다. 이러한 조향장치는 자동차의 방향전환시 운전자가 조작력을 가하게 되는 스티어링 휠(steering wheel)과, 스티어링 휠과 연결되는 스티어링 샤프트와, 실내의 운전석 측에 일부분이 노출되는 상부 자켓과 운전석 전방의 대쉬보드 하부에 위치하는 하부 자켓으로 구성된 스티어링 칼럼(steering column)과, 스티어링 샤프트와 인터미디어트 샤프트로 연결되는 조향기어와, 조향기어에 연결된 조향 링키지와, 조향 링키지에 결합되는 조향 너클을 구비한다.

현재 대부분의 자동차에는 스티어링 휠의 위치가 운전자의 신체조건이나 운전자세에 적합하게 조절될 수 있도록 스티어링 칼럼의 경사 각도를 조절할 수 있는 틸팅장치가 스티어링 칼럼에 장착되어 있다.

틸팅장치는 다양한 종류가 공지되어 있으며, 도 1에는 그 예로서 볼트의 조 임력으로 틸팅 각도가 적당한 위치로 조절된 상태의 스티어링 칼럼을 고정하는 종래의 틸팅장치가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같은 종래의 틸팅장치는 레이크 브라켓(120)과, 스티어링 칼럼(100)의 상부 자켓(110)에 용접되어 레이크 브라켓(120)의 내부에 위치하는 압축 브라켓(130)과, 레이크 브라켓(120)의 양측에 위치하는 가압부재(141)와, 스티어링 칼럼(100)을 탄성 지지하는 스프링(113)과, 레이크 브라켓(120)의 가이드 슬롯(미도시)과 압축 브라켓(130)의 체결구멍(미도시)을 통해 끼워지는 레이크 볼트(143)와, 레이크 볼트(143)을 회전시켜 가압력을 조절하는 틸팅 레버(140)를 구비한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 레이크 브라켓(120)은 스티어링 칼럼(100)을 고정하기 위하여 자동차 대쉬보드 하부의 차체에 고정되는 상부 브라켓에 결합하는 상판부(1201)와, 상기 상판부(1201)의 양단에서 절곡되어 하부로 연장되며 상하로 길게 관통되게 형성된 가이드 슬롯(1204)을 구비하는 좌우 압착판(1202)과, 상기 좌우 압착판(1202)의 각 하단부 후방에서 절곡되어 서로 마주보는 방향으로 연장되다 다시 절곡되어 상부로 소정 폭만큼 연장되어 스프링(113)의 하단부를 구속하는 좌우 고정돌기부(1203)를 구비하며, 그 내부에 스티어링 칼럼(100)의 상부 자켓(110)이 위치한다.

압축 브라켓(130)은 스티어링 칼럼(100)의 상부 자켓(110)의 아래측 외주면에 용접되어 스티어링 칼럼(100)을 지지하며, 그 양측단에 상기 레이크 브라켓(120)의 좌우 압착판(1202)과 각각 면접촉하고 레이크 볼트(143)가 관통하는 조 립구멍(미도시)이 각각 형성된 버팀판을 구비하며, 각 조립구멍이 레이크 브라켓(120)의 좌우 압착판(1202)에 형성된 가이드 슬롯과 연통하도록 위치한다.

스프링(113)은 일측이 레이크 브라켓(120)의 좌우 고정돌기부(150)에 구속되고 타측이 스티어링 칼럼(100)의 상부 자켓(110)에 부착된 지지돌기(미도시)에 고정되어 스티어링 칼럼(100)을 탄성 지지한다.

가압부재(141)는 각각 암나사가 형성된 체결구멍을 구비하며, 좌우 압착판(1202)의 양측 외부에 접촉하도록 위치한다.

레이크 볼트(143)는 레이크 브라켓(120)의 일측 가압부재(141)의 체결구멍, 일측 측판부의 가이드 슬롯, 압축 브라켓(130)의 두 조립구멍(미도시), 나머지 일측 측판부의 가이드 슬롯, 나머지 타측 가압부재(141)의 체결구멍을 순차적으로 관통하도록 체결되며, 선단부와 머리부에 수나사가 형성되어 있어, 가압부재(141)에 각각 형성된 체결구멍의 암나사와 나사 결합한다.

틸팅 레버(140)는 레이크 볼트(143)의 머리부를 둘러싸는 소켓이 일단부에 장착되어 있고, 타단부에 손잡이를 구비하며, 레이크 볼트(143)를 회전시켜 조임력을 조절하게 된다.

이러한 종래의 틸팅장치는 스티어링 칼럼(100)의 틸팅을 위해서 먼저 틸팅 레버(140)로 레이크 볼트(143)를 풀고 난 뒤, 스티어링 칼럼(100)을 원하는 틸팅 각도로 맞추고, 다시 틸팅 레버(140)로 레이크 볼트(143)를 조여서 가압력을 제공하여 고정하는 방법으로 운전자의 신체조건이나 운전자세에 따라 각도를 상하 방향으로 틸팅시킬 수 있다. 즉, 레이크 볼트(143)에 의해 조임력이 가해지면 상호 접 촉하게 되는 레이크 브라켓(120)의 좌우 압착판(1202)과 압축 브라켓(130)의 두 버팀판 사이에 강한 마찰력이 작용하여 스티어링 칼럼(100)이 조정된 위치에 유지되도록 고정한다.

그러나 종래의 틸팅장치는 틸팅 기능을 수행하기 위하여 레이크 볼트와 레이크 너트가 틸트 레버 작동에 의하여 레이크 브라켓을 압축 브라켓에 압착시켜 마찰력으로 잡아주는 틸팅 메커니즘을 가지고 있어, 자동차의 충돌시에 마찰력보다 더 크게 작용하는 토크(torque)에 의해 스티어링 칼럼이 틸팅되는 틸팅 업(tilting up) 현상이 종종 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자동차의 충돌시에 발생할 수 있는 스티어링 칼럼의 틸팅 업 현상을 방지할 수 있는 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치는, 상기 스티어링 칼럼의 틸팅을 안내하는 가이드 슬롯을 구비하고, 상기 가이드 슬롯에는 제1 세레이션이 형성된 레이크 브라켓, 상기 제1 세레이션에 결합되는 제2 세레이션이 외주면에 형성된 돌기부와, 상기 돌기부에 연결되고 일면에는 제3 세레이션이 형성되고 다른 일면은 상기 레이크 브라켓의 측면에 접촉하는 헤드부를 구비하고, 상기 돌기부와 상기 헤드부에는 상기 레이크 볼트가 관통하는 관통구멍이 형성된 제1 블록, 일면에는 상기 제3 세레이션에 착탈되는 제4 세레이션이 형성되고 상기 레이크 볼트가 관통하는 관통구멍이 형성된 제2 블록, 그리고 일면이 상기 제2 블록과 접촉 또는 이격되는 상태로 상기 틸팅 레버에 고정되며 상기 레이크 볼트가 관통하는 관통구멍이 형성된 제3 블록을 포함한다. 상기 제2 블록과 상기 제3 블록의 서로 마주하는 면은 캠 형상을 이루는 상태로 서로 마주한다.

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또한, 본 발명에 따른 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치는, 상기 제1 블록과 상기 제2 블록 사이에 판 스프링이 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치는, 상기 제1 블록의 관통구멍에 상기 레이크 볼트가 원활하게 회전하도록 윤활성 코팅제가 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치는, 상기 제1 블록의 관통구멍에 윤활성 부싱이 삽입되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치는, 상기 틸팅 레버와 상기 제2 블록 사이에 베어링이 삽입되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치는, 상기 틸팅 레버와 상기 제2 블록 사이에 윤활성 플레이트가 삽입되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치는, 상기 제1 내지 제4 세레이션이 인벌류트 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 자동차의 충돌시 스티어링 칼럼이 틸팅되는 틸팅 업 현상이 발생하려고 해도, 레이크 브라켓의 가이드 슬롯에 형성된 세레이션과 제1 블록의 세레이션이 상호 견고하게 결합 및 고정되고, 또한 제2 블록의 세레이션과 제1 블록의 세레이션도 마찬가지로 결합 및 고정되어 있어, 틸팅 기능을 수행하면서도 자동차의 충돌시 발생할 수 있는 스티어링 칼럼의 틸팅 업 현상을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 스티어링 칼럼의 틸팅장치의 측면도이고, 도 4는 도 3의 스티어링 칼럼의 틸팅장치의 주요 단면도이고, 도 5는 도 1의 틸팅장치의 레이크 브라켓의 측면도이고, 도 6은 도 1의 틸팅장치의 제1 블록을 나타내고, 도 7은 도 1의 틸팅장치의 제2 블록을 나타내고, 도 8은 도 1의 틸팅장치의 레이크 볼트를 나타낸다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스티어링 칼럼의 틸팅장치는 레이크 브라켓(1), 제1 블록(2), 제2 블록(3)을 포함한다.

레이크 브라켓(1)은 스티어링 칼럼의 틸팅을 안내하는 가이드 슬롯(10)이 형 성된 좌우 압축판(11,12)을 구비하고, 상기 가이드 슬롯(10) 중 하나에는 제1 세레이션(S1)이 형성되어 있다(도 5 참조).

도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 블록(2)은 레이크 브라켓(1)의 제1 세레이션(S1)에 결합되는 제2 세레이션(S2)이 외주면에 형성된 돌기부(21)와, 돌기부(21)에 연결되고 상면(일면)에는 제3 세레이션(S3)이 형성되고 하면(다른 일면)은 레이크 브라켓(1)의 좌 압축판(12)에 접촉하는 헤드부(22)를 구비하고, 돌기부(21)와 헤드부(22)에는 도 8에 도시된 바와 같은 레이크 볼트(4)가 관통하는 관통구멍(23)이 형성되어 있다.

도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 블록(3)은 하면(일면)에 제1 블록(2)의 제3 세레이션(S3)에 착탈되는 제4 세레이션(S4)이 형성되고, 상면(다른 일면)은 틸팅 레버(5)와 접촉 또는 이격되며, 레이크 볼트(4)가 관통하는 관통구멍(31)이 형성되어 있다.

제1 블록(2)과 제2 블록(3) 사이에는 제1 블록(2)과 제2 블록(3)의 상호 이탈을 용이하게 하도록 판 스프링(미도시)이 장착될 수 있다.

제1 블록(2)의 관통구멍(21)에는 레이크 볼트(4)가 원활하게 회전하도록 윤활성 코팅제가 코팅될 수 있다. 또는, 제1 블록(2)의 관통구멍(21)에 윤활성 부싱(미도시)이 삽입될 수 있다.

틸팅 레버(5)의 작동을 원활하게 하도록 틸팅 레버(5)와 제2 블록(3) 사이에 베어링(미도시)이 삽입될 수 있다. 또는, 틸팅 레버(5)와 제2 블록(3) 사이에 윤활성 플레이트(미도시)가 삽입될 수 있다.

그리고 제1 내지 제4 세레이션(S1~S4)은 인벌류트 형상(involute profile)으 로 이루어질 수 있다.

이하에서는 도 4를 참조하여, 상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 운전자가 스티어링 칼럼을 틸팅시키기 위해서 틸팅 레버(5)를 일 방향으로 회전시킨다. 그러면, 틸팅 레버(5)에 연동되게 연결되어 있는 레이크 볼트(4)가 회전하면서, 제2 블록(3)의 세레이션(S4)과 제1 블록(2)의 세레이션(S3)의 결합이 해제된다. 참고로, 틸팅 레버(5)가 레이크 볼트(4)와 서로 연동되게 연결되는 구조는 이미 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 구체적인 설명을 생략하도록 한다.

한편, 제2 블록(3)의 세레이션(S4)과 제1 블록(2)의 세레이션(S3)의 결합 해제시에 제1 블록(2)과 제2 블록(3) 사이에 위치하는 판 스프링(미도시)의 반발력을 통하여 제1 블록(2)과 제2 블록(3)의 상호 이탈을 보다 용이하게 할 수 있다.

그 다음, 레이크 브라켓(1)의 세레이션(S1)이 제1 블록(2)의 세레이션(S2)에 맞물려 있는 상태를 유지하면서 제1 블록(2)을 레이크 브라켓(1)의 가이드 슬롯(10) 상에서 구름 운동시켜 스티어링 칼럼의 위치를 조정한다.

최종적으로 틸팅 레버(5)를 반대 방향으로 회전시킨다. 그러면, 레이크 볼트(4)가 반대 방향으로 회전하면서 다시 제2 블록(3)의 세레이션(S4)과 제1 블록(2)의 세레이션(S3)의 결합이 이루어지고 스티어링 칼럼은 조정된 위치에서 고정된다.

한편, 제1 블록(2)의 관통구멍(21)에 윤활성 코팅제가 코팅되어 있거나 윤활 성 부싱이 삽입되어 있는 경우에는 레이크 볼트(4)가 보다 원활하게 회전할 수 있다.

또한, 틸팅 레버(5)와 제2 블록(3) 사이에 베어링 또는 윤활성 플레이트가 삽입되어 있는 경우에는, 틸팅 레버(5)가 보다 원활하게 작동될 수 있다.

또한, 제1 내지 제4 세레이션(S1~S4)을 인벌류트 형상(involute profile)으로 함으로써, 각 세레이션 간의 이탈이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 스티어링 칼럼의 틸팅장치의 다른 실시예를 설명한다. 위에서 이미 설명된 실시예와 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하고 차이가 나는 부분에 대해서만 간략히 설명하도록 한다.

참고로, 도 9는 본 발명에 따른 스티어링 칼럼의 틸팅장치의 다른 실시예의 주요 단면도이고, 도 10은 도 9의 틸팅장치에 사용되는 제2 블록을 나타내고, 도 11은 도 9의 틸팅장치에 사용되는 제3 블록을 나타낸다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 틸팅 레버(5)는 제3 블록(6)을 더 구비한다.

제3 블록(6)은 하면(일면)이 제2 블록(3)과 접촉 또는 이격되고 상면(다른 일면)은 틸팅 레버(5)의 측면에 고정되며 레이크 볼트(4)가 관통하는 관통구멍(61)이 형성되어 있다.

그리고 제2 블록(3)의 상면과 제3 블록(6)의 하면은 서로 결합될 수 있는 캠 형상(cam profile)을 이루고 있다.

이러한 본 발명의 다른 실시예의 작용을 간단히 설명하면, 먼저, 운전자가 스티어링 칼럼을 틸팅시키기 위해서 틸팅 레버(5)를 일 방향으로 회전시킨다. 그러면, 틸팅 레버(5)에 연동되게 연결되어 있는 레이크 볼트(4)가 회전하면서, 제2 블록(3)과 제3 블록(6)의 결합이 해제되면서 제2 블록(3)의 세레이션(S4)과 제1 블록(2)의 세레이션(S3)의 결합도 해제된다.

그러면, 레이크 브라켓(1)의 세레이션(S1)이 제1 블록(2)의 세레이션(S2)에 맞물려 있는 상태를 유지하면서 제1 블록(2)을 레이크 브라켓(1)의 가이드 슬롯(10) 상에서 구름 운동시켜 스티어링 칼럼의 위치를 조정한다.

최종적으로 틸팅 레버(5)를 반대 방향으로 회전시킨다. 그러면, 레이크 볼트(4)도 반대 방향으로 회전하면서 다시 제2 블록(3)과 제3 블록(6)이 결합되고 제2 블록(3)의 세레이션(S4)과 제1 블록(2)의 세레이션(S3)도 결합되면서, 스티어링 칼럼은 조정된 위치에서 고정된다.

한편, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 레이크 볼트(4)는 몸통부에 컷 아웃부(41)가 형성되어 있고, 이에 대응하여 제3 블록(6)의 관통구멍(61)이 형성되어, 레이크 볼트(4)의 회전시에 제3 블록(6)이 연동하여 회전될 수 있도록 할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않고, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능한 모든 범위를 포함한다.

도 1은 스티어링 칼럼의 틸팅장치의 측면도이고,

도 2는 종래의 스티어링 칼럼의 틸팅장치의 주요 구성의 단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 스티어링 칼럼의 틸팅장치의 측면도이고,

도 4는 도 3의 스티어링 칼럼의 틸팅장치의 주요 단면도이고,

도 5는 본 발명에 사용되는 레이크 브라켓의 측면도이고,

도 6은 도 3의 스티어링 칼럼의 틸팅장치의 제1 블록을 나타내고,

도 7은 도 3의 스티어링 칼럼의 틸팅장치의 제2 블록을 나타내고,

도 8은 본 발명에 사용되는 레이크 볼트를 나타내고,

도 9는 본 발명에 따른 스티어링 칼럼의 틸팅장치의 다른 실시예의 주요 단면도이고,

도 10은 도 9의 틸팅장치에 사용되는 제2 블록을 나타내고,

도 11은 도 9의 틸팅장치에 사용되는 제3 블록을 나타내고,

도 12는 도 9의 틸팅장치에 사용되는 레이크 볼트를 나타낸다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1...레이크 브라켓, 10...가이드 슬롯,

2...제1 블록 21...제1 블록의 돌기부,

22...제1 블록의 헤드부, 23...제1 블록의 관통구멍,

3...제2 블록, 31...제2 블록의 관통구멍,

4...레이크 볼트, 5...틸팅 레버,

6...제3 블록, 61...제3 블록의 관통구멍,

S1...제1 세레이션, S2...제2 세레이션,

S3...제3 세레이션, S4...제4 세레이션.

Claims (9)

1. 틸팅 레버와 연동되는 레이크 볼트의 회전에 의해 스티어링 칼럼의 틸팅 각도를 조정하는 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치에 있어서,

   상기 스티어링 칼럼의 틸팅을 안내하는 가이드 슬롯을 구비하고, 상기 가이드 슬롯에는 제1 세레이션이 형성된 레이크 브라켓,

   상기 제1 세레이션에 결합되는 제2 세레이션이 외주면에 형성된 돌기부와, 상기 돌기부에 연결되고 일면에는 제3 세레이션이 형성되고 다른 일면은 상기 레이크 브라켓의 측면에 접촉하는 헤드부를 구비하고, 상기 돌기부와 상기 헤드부에는 상기 레이크 볼트가 관통하는 관통구멍이 형성된 제1 블록,

   일면에는 상기 제3 세레이션에 착탈되는 제4 세레이션이 형성되고 상기 레이크 볼트가 관통하는 관통구멍이 형성된 제2 블록, 그리고

   일면이 상기 제2 블록과 접촉 또는 이격되는 상태로 상기 틸팅 레버에 고정되며 상기 레이크 볼트가 관통하는 관통구멍이 형성된 제3 블록을 포함하고,

   상기 제2 블록과 상기 제3 블록의 서로 마주하는 면은 캠 형상을 이루는 상태로 서로 마주하는 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에서,

   상기 제1 블록과 상기 제2 블록 사이에는 판 스프링이 위치하는 것을 특징으로 하는 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치.
5. 제1항에서,

   상기 제1 블록의 관통구멍에는 상기 레이크 볼트가 원활하게 회전하도록 윤활성 코팅제가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치.
6. 제1항에서,

   상기 제1 블록의 관통구멍에는 윤활성 부싱이 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치.
7. 제1항에서,

   상기 틸팅 레버와 상기 제2 블록 사이에는 베어링이 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치.
8. 제1항에서,

   상기 틸팅 레버와 상기 제2 블록 사이에는 윤활성 플레이트가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치.
9. 제1항에서,

   상기 제1 내지 제4 세레이션은 인벌류트 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자동차 스티어링 칼럼의 틸팅장치.

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